Atapuerca 2020, una campaña especial

Atapuerca 2020, una campaña especial

Hace solo un par de meses, en pleno confinamiento total en España como medida de contención del coronavirus, los codirectores de Atapuerca mostraban su pesimismo sobre la posibilidad de hacer una campaña de excavación este año. Finalmente, con esfuerzo e imaginación se ha podido realizar durante casi un mes, en vez de mes y medio, y con la cuarta o quinta parte de las personas que venían otros años. Por ello, en esta ocasión tan extraña, se ha puesto el foco en cinco yacimientos y unos objetivos muy concretos. El equipo estaba fundamentalmente compuesto por los veteranos de cada yacimiento, y se ha sacrificado la componente más formativa que la campaña de Atapuerca supone para otros investigadores en fases más tempranas de su carrera. Adicionalmente, se han tomado otras medidas de prevención que percibí desde la misma entrada al complejo. Eudald Carbonell destacaba la gran suerte de haber podido ejecutar esta campaña, encajada justo entre el fin del estado de alarma y el inicio de nuevos brotes de contagios por el país.

El acceso por la Trinchera del Ferrocarril permite una fantástica observación del sistema kárstico de Atapuerca, enclavado en un sistema de calizas del Cretácico. Las láminas de caliza que se aprecian en las paredes de la trinchera son los depósitos sedimentarios del mar del Cretácico. Las fisuras del sedimento fueron propicias para que entrara el agua y formara el karst. Daniel García-Martínez me habla por ejemplo de algunos fósiles marinos aparecidos en Cueva Fantasma, como negativos de bivalvos y algún gasterópodo. Los sedimentos cuaternarios se distinguen bien en las paredes por el color anaranjado de sus arcillas y arenas, mientras que las calizas tienen un tono más blanquecino o grisáceo.

Este vídeo resume la mañana que pasé en Atapuerca, y que detallaré a continuación.

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Paleoantropología: novedades 2º trimestre 2020

Paleoantropología: novedades 2º trimestre 2020

Como es tradición en este blog, os comparto una selección de novedades (26) del segundo trimestre del año, junto con mi deseo de que tengáis buena salud y mucho ánimo.

  • Hemos conocido el nuevo yacimiento Mille-Logya en la región de Afar (Etiopía), con cuatro restos de homininos (dos fragmentos cubitales, uno craneal y un segundo molar superior) y abundantes restos de hipopótamos, bóvidos, jirafas, cocodrilos, hienas y caballos procedentes de tres áreas diferentes, Gafura, Seraitu y Uraitele. Tienen una antigüedad de entre 2,4-2,9 millones de años (Ma). El estudio geológico y paleontógico de estas áreas junto con los sitios de Hadar y Dikika, indica cambios medioambientales que podrían estar asociados con la aparición de los primeros Homo allí, en entornos más abiertos que los de Australopithecus afarensis. Pudo darse una evolución de los australopitecos en los Homo tempranos en esa región, o bien migraciones desde otras áreas como parte de una fauna adaptada a hábitats más abiertos [+info].

Crédito: Alemseged, Z., Wynn, J.G., Geraads, D. et al. (2020) Fossils from Mille-Logya, Afar, Ethiopia, elucidate the link between Pliocene environmental changes and Homo origins. Nat Commun 11, 2480

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La importancia de la determinación del sexo de los homininos: ¿qué es la amelogenina?

Recientemente hemos conocido dos ejemplos de determinación del sexo en homininos a través de métodos muy distintos. Determinar el sexo de un individuo fosilizado es importante para poder definir los rasgos morfológicos que caracterizan a una especie, el grado de dimorfismo sexual presente en ella y la definición de relaciones filogenéticas. La limitación del registro fósil de los homininos, y el diferente grado de dimorfismo sexual que suele existir en muchas especies según se observe la morfología craneal o la poscraneal, generan una gran ambigüedad. Esto hace más destacable que nuevas técnicas puedan ayudar a determinar el sexo en nuestros ancestros, especialmente en piezas gastadas o deterioradas, o muestras fragmentarias. Veamos esos dos casos y sus implicaciones:

1) El estudio del tejido dental en tres muestras de humanos:

  • 32 caninos permanentes de la colección de la Sima de los Huesos (España), compuesta por 29 individuos que pertenecieron a una única población biológica hace unos 430 ka (22 de los dientes pertenecen al menos a 17 individuos, y el resto son aislados).
  • 19 caninos de neandertales de Krapina (Croacia) de 120-130 ka.
  • 127 dientes de humanos modernos europeos y africanos.

Analizándolos mediante microtomografía computarizada, y aplicando en ellos un patrón histológico identificado en la dentición de humanos actuales, con una alta fiabilidad este trabajo ha identificado el sexo de individuos adultos (coincidente con el ya conocido por otros medios), y el de otros individuos juveniles e infantiles que estaba en duda o que era desconocido, al no presentar rasgos sexuales secundarios claros en su esqueleto.

En general, los individuos femeninos tienen caninos más pequeños, esmalte más grueso y menor proporción de dentina, y lo contrario en los masculinos. Y esta proporción ocurre también en otros hominoideos. En este fenómeno interviene la amelogenina, proteína con un papel estructural importante en la matriz orgánica del esmalte, por ejemplo, influyendo sobre las diferencias según el sexo de las proporciones de tejidos dentales.

Dientes humanos de la Sima de los Huesos. Crédito: CENIEH

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Paleoantropología: novedades 2º trimestre 2019

Este ha sido un trimestre cargadísimo de avances en nuestro conocimiento sobre la evolución humana. He recopilado ¡32! y no recuerdo ningún otro resumen periódico con tantas… En realidad, ojalá el número siga creciendo y tenga que “quejarme” en más ocasiones.

  • Para empezar, destaco importantes hallazgos en Asia, continente con muchos huecos que rellenar todavía en el registro fósil humano. Vivimos la presentación de una nueva especie, Homo luzonensis, definida a partir de 13 fósiles procedentes de la cueva de Callao, al norte de la isla de Luzón (Filipinas): dientes, huesos de las manos y los pies, y un fragmento de fémur, que pertenecieron al menos a 3 individuos (2 adultos y 1 niño). Se han datado por series de uranio un metatarsiano descubierto en 2007 en 67 miles de años (ka), y un diente en 50 ka. Los dientes son muy pequeños, recuerdan a los de Homo floresiensis o humanos modernos en su tamaño y estructura simple, pero recuerdan a dientes de australopitecinos en el esmalte y las raíces. Las falanges de manos y pies son curvadas y tienen aspecto primitivo, similares a los de los australopitecinos, la del pie presenta signos de fuertes inserciones musculares para la flexión. Sugieren una adaptación a la vida arbórea: una reliquia, curiosa retención de rasgos de los humanos de que descienden [+info].

Fossil remains of H. luzonensis from Late Pleistocene sediments at Callao Cave. Credit: Détroit, F. et al. (2019) Nature

  • Hasta ahora los únicos restos que teníamos de los denisovanos eran 5 fósiles procedentes de la cueva de Denisova (Siberia, Rusia): 3 dientes, 1 falange de dedo y 1 fragmento de parietal. Es mayo se publicó una mandíbula de 160 ka de antigüedad perteneciente a esa especie y hallada en en la cueva de Karst Baishiya en Xiahe (China) a 3280 metros de altitud. Este espécimen muestra que los denisovanos se adaptaron a ese ambiente escaso en oxígeno, mucho antes de que Homo sapiens llegara a la región. La mandíbula de Xiahe representa por ahora el hominino mas antiguo en la meseta tibetana [+info].

The Xiahe mandible (a, b, d, e, views after digital removal of the adhering carbonate matrix). Credit: Chen F. et al (2019). A late Middle Pleistocene Denisovan mandible from the Tibetan Plateau

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Nuevos interrogantes en el Pleistoceno Medio Europeo

<English version below>

Dos estudios publicados recientemente contribuyen de manera notable al (confuso) conocimiento que tenemos sobre la evolución humana durante el Pleistoceno Medio Europeo.

En 2010, Aida Gómez-Robles estudió la colección de dientes de los preneandertales de la Sima de los Huesos (SH) en Atapuerca. Tan solo 9 años después, se conoce mucha más información sobre aquellos humanos, principalmente: 1) La datación de los fósiles, establecida en unos 430 ka (Arnold LJ et al, 2014). 2) Gracias a la paleogenética, la confirmación de la relación de los homininos de SH con el linaje neandertal, lo cual ya indicaban muchos rasgos anatómicos. 3) Los dientes de SH son muy derivados, tienen un aspecto muy alejado del que se esperaría para un neandertal temprano, o una especie próxima al ancestro común de neandertales y humanos modernos. De hecho, algunos rasgos como la reducción del tamaño y la simplificación de la estructura se corresponden con neandertales muy  posteriores, en el entorno de hace 100 ka.

Gómez-Robles utiliza una serie de modelos cuantitativos para calcular el rango temporal en que los homininos de SH pudieron desarrollar esa morfología dental, asumiendo que la tasa a la que esos neandertales tempranos evolucionaron sería constante y similar a la observada en otros homininos. La autora considera que, aunque es posible que los de SH evolucionaran mas rápido, eso no es lo observado en muchas otras especies de homininos. Incluso en especies como los parántropos, con una dentición muy derivada, esa tasa evolutiva es muy homogénea. Considerando dicha tasa, la divergencia entre neandertales y humanos modernos ocurriría hace un mínimo de 800 ka.

Sin embargo, el estudio del genoma neandertal indica una divergencia del linaje sapiens alrededor de hace 600 ka. ¿Qué implicaciones tiene la diferencia entre ambas estimaciones? Por una parte, los estudios genéticos tienen también una serie de asunciones como la tasa de mutación (indicativa de la rapidez y consistencia de los cambios genéticos acumulados a lo largo del tiempo), que pueden hacer variar los resultados de manera significativa. Por otra parte, el estudio anatómico puede estar indicando que la diferenciación morfológica (la divergencia en cuanto a fenotipos dentales de neandertales y sapiens) precede a la separación genética de ambas especies, según indica Gómez-Robles. Es decir, su anatomía indica que esos grupos ya estaban en direcciones evolutivas distintas, hay patrones de divergencia muy claros antes de la separación genética que, además, sabemos que tampoco fue total (hubo hibridaciones).

En el segundo estudio a que me refiero, Antonio Rosas y otros colegas plantean que la morfología craneal de los homininos del Pleistoceno Medio Europeo responde a una misma especie. Por tanto, hay una unicidad dentro de la diversidad que existe en las caras y en las mandíbulas de los homininos de Arago, Mauer, SH, Montmaurin… Para los autores, buena parte de esa diversidad puede explicarse por factores que vemos en nuestra especie y en otros simios, que se traducen en individuos con las caras más largas (dolicofacial) y otros con las caras más anchas (braquifacial).

Por tanto, a la vez que había grupos presapiens evolucionando en África, imaginamos que también habría preneandertales evolucionando en Europa, pero nos seguimos preguntando por los detalles detrás de esa dinámica evolutiva… Cuántos grupos humanos habitaron Europa durante el Pleistoceno Medio, cuál era la relación entre ellos, si se mezclaron, cuáles se extinguieron y cuáles sobrevivieron, cuántas especies representan, y cuáles son sus especies antepasadas. ¿Representan una sola especie politípica, Homo heidelbergensis? ¿Su anatomía era efectivamente previa a la separación genética de Homo neanderthalensis y Homo sapiens? ¿Es Homo heidelbergensis una especie «nicho» exclusivamente europea, y Homo antecessor el antepasado de ambos linajes hace 1 millón de años? Seguiremos atentamente la evolución del conocimiento en este apasionante periodo.

A model resulting from the successive pairwise similarity inclusion analyses in which only one polytypic species of Homo is recognized in the Middle Pleistocene of Europe. Source: Rosas A et al (2019). Tempo and mode in the Neandertal evolutionary lineage: A structuralist approach tomandible variation. Quaternary Science Reviews, fig. 8.

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